[發明專利]一種煙氣脫硫脫硝及資源化利用的方法和系統

在審

• 申請號: 202011609100.6
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112657324A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 余傳林;張翔武;王祺;宋愛軍;李鵬飛;喬忠喜;谷長智;李方皓;趙洪宇;關小川;余瀚坤;程坤乾;余世玉
• 申請（專利權）人: 大連科林能源工程技術開發有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/76;B01D53/60;B01J47/127;B01J49/50;C01F11/46;C05C5/04;C05G3/80;C05G5/20
• 代理公司: 大連大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 崔雪

本發明提供一種煙氣脫硫脫硝及資源化的方法和系統。本發明利用常壓空氣制氧，再利用氧氣制備臭氧，臭氧與冷卻后的煙氣反應將其中的硫和氮生成三氧化硫、二氧化氮和五氧化二氮，并利用離子交換纖維吸收，得到潔凈煙氣，實現同時脫硫脫氮，后續利用離子交換樹脂和堿液，整合整個流程，實現硫氮元素的資源化利用，并充分利用系統產生的溶液，實現離子交換纖維和離子交換樹脂的再生，整個過程不產生廢水和其他廢棄物，解決了現有技術中煙氣脫硫脫硝產生大量廢液及成本昂貴的問題。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硫脫硝技術，尤其涉及一種利用高級氧化實現煙氣脫硫脫硝并進行資源化的方法和系統，屬于環保技術領域。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，工廠如雨后春筍般拔地而起，但是在推動我國經濟發展的同時，對環境造成的傷害也越來越大，其中二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)是最主要的污染物。二氧化硫和氮氧化物屬于酸性氣體，排放到大氣中后會形成酸雨，酸雨落到地面上會導致水體酸化、土壤貧化、灼傷毀壞農作物和森林、腐蝕建筑物影響建筑物安全等嚴重問題。隨著國家環保標準日益嚴格，二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x)的排放限值一步步降低，也相應出現了一些脫硫脫硝技術。現階段主要的脫硫技術為濕法噴淋脫硫，采用堿性的脫硫劑制成溶液，霧化后噴入煙氣中，與煙氣中的二氧化硫接觸，發生酸堿中和反應，以達到脫除二氧化硫的效果。該方法的優點是脫硫效率高，但必須要將煙氣溫度降低到60～80℃，并且會產生大量的脫酸廢水，能耗較高。現階段的主要脫硝技術為選擇性催化還原(SCR)脫硝技術和選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術。SCR脫硝技術的優點是脫硝效率高，但缺點也很明顯，必須使用昂貴的脫硝催化劑，而且催化劑受二氧化硫等酸性氣體的影響較大，必須先脫硫再脫硝。SNCR脫硝技術的優點是工藝簡單，投資少，但是必須要在高溫下進行，且脫硝效率低，氨逃逸率大。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述煙氣脫硫脫硝產生大量廢液及處理成本昂貴的問題，提出一種煙氣脫硫脫硝及資源化的方法和系統，以實現低成本煙氣脫硫脫硝，并對其中的硫氮元素實現資源化利用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明第一方面的技術目的是提供一種煙氣脫硫脫硝及資源化的方法，包括以下步驟：

(1)制氧：將常壓空氣壓縮后進行氣液分離，除去大部分的液態油、水和塵埃后，進行冷凍干燥，將壓縮空氣的常壓露點降低到-20℃以下，將其中攜帶的水蒸氣凝結并分離出，過濾，使氣體含油量≤0.001ppm、含塵量≤0.1ppm，通過純化使氣體常壓露點進一步降低至-50℃以下，再次通過精濾使其含油量≤0.001ppm、含塵量≤0.01ppm，再利用處理后的氣體通過制氧機制取氧氣；

(2)制臭氧：利用步驟(1)得到的潔凈氧氣通過臭氧發生器制臭氧；

(3)煙氣的凈化：將煙氣降溫至70℃以下，與步驟(2)的臭氧混合，臭氧將煙氣中的二氧化硫氧化成三氧化硫，將一氧化氮氧化成二氧化氮和五氧化二氮，然后將反應后的氣體利用離子交換纖維進行離子交換處理，三氧化硫和氧化后的氮氧化物被吸收下來，得到潔凈煙氣，煙氣中的三氧化硫和氮氧化物的含量滿足超低排放要求，進行排放；